JP2011007207A - 球面滑り軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受の負荷容量を大きくしながら、密封部材を適切に取り付けることができる球面滑り軸受を提供する。
【解決手段】球面滑り軸受１１は、球面凸状の内輪軌道面１５を有する内輪１２と、球面凸状の内輪軌道面１５に沿う球面凹状の外輪軌道面１６を有し、外輪軌道面１６の幅方向の長さが内輪軌道面１５の幅方向の長さよりも短い外輪１３と、内輪１２および外輪１３の間を密封する密封部材としてのシール１４を備える。シール１４の外径側端部は、外輪１３の端面１７と接触する外輪接触部１８ａを含み、シール１４の内径側端部は、内輪軌道面１５と接触する内輪接触部１８ｂを含む。ここで、シール１４は、外輪接触部１８ａで接着されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、球面滑り軸受に関するものであり、特に、球面凸状の内輪軌道面を有する内輪と、球面凸状の内輪軌道面に沿う球面凹状の外輪軌道面を有する外輪とを備える球面滑り軸受に関するものである。

一般産業機械においては、球面滑り軸受が用いられる場合がある。一般的な球面滑り軸受は、球面凸状の内輪軌道面を有する内輪と、球面凸状の内輪軌道面に沿う球面凹状の外輪軌道面を有する外輪とを備える。

内輪軌道面と外輪軌道面との間には、内輪軌道面と外輪軌道面との滑りを良くするため、グリース等の潤滑剤が塗布される場合がある。内輪軌道面および外輪軌道面が軸受外部に露出した状態で球面滑り軸受が使用されると、潤滑剤が軸受外部に漏洩したり、泥水や塵埃等が軸受内部、具体的には、内輪軌道面と外輪軌道面との間に浸入したりして、内輪軌道面と外輪軌道面との間の滑りが悪化してしまう。このような問題を解消するため、従来における球面滑り軸受は、軸受内部に潤滑剤を封入し、密封部材（シール）で密封することとしている。

密封部材が設けられた球面滑り軸受に関する技術が、特開２００６−３００１２９号公報（特許文献１）、特開２００２−５４６４４号公報（特許文献２）、および特開平６−２００９３０号公報（特許文献３）に開示されている。特許文献１および特許文献２によると、外輪の端面にシール溝を設け、このシール溝とシールとを嵌合させて、球面滑り軸受に取り付けることとしている。また、特許文献３によると、ブーツ型シール、すなわち、ブーツ型の密封部材が開示されている。このブーツ型シールは、内周リングおよび外周リングにゴムまたは樹脂製のブーツ部を接合して形成されている。

特開２００６−３００１２９号公報 特開２００２−５４６４４号公報 特開平６−２００９３０号公報

特許文献１に開示された従来における球面滑り軸受の断面図を、図２０に示す。図２１は、図２０に示す球面滑り軸受のうち、ＸＸＩで示す部分の拡大断面図である。図２０および図２１を参照して、球面滑り軸受２０１は、球面凸状の内輪軌道面２０５を有する内輪２０２と、内輪軌道面２０５に沿う球面凹状の外輪軌道面２０６を有する外輪２０３と、密封部材としてのシール２０４とを含む。シール２０４は、剛性を有する金属製の芯金２０８と、芯金２０８を覆うように設けられ、弾性を有する弾性部２０９とを含む。外輪２０３の端面２１０には、シール２０４を嵌合するように外径側に凹んだシール溝２０７が設けられている。シール溝２０７は、外輪２０３の端面２１０を、シール２０４の厚みよりも多く凹むようにして形成されている。シール２０４は、シール溝２０７に嵌合させて取り付けられている。なお、シール２０４により、外輪２０３と内輪２０２との間に、潤滑剤を封入する空間２１２が形成される。

このような構成の球面滑り軸受２０１は、シール２０４を取り付けるシール溝２０７を、外輪２０３の端面２１０に形成する必要がある。ここで、外輪２０３の端面２１０にシール溝２０７を形成すると、そのスペース分、外輪軌道面２０６の幅、すなわち、外輪軌道面２０６の幅方向の長さＬｘが短くなってしまう。そうすると、外輪軌道面２０６と内輪軌道面２０５との接触面積が小さくなり、球面滑り軸受２０１としての負荷容量が小さくなってしまうことになる。

また、シール溝２０７を設ける際には、端面２１０とシール溝２０７との間に、内径側に突出する突起部２１１が形成される。上記したように球面滑り軸受２０１としての負荷容量を大きくするためには、内輪軌道面２０５と外輪軌道面２０６との接触面積を大きくする必要がある。したがって、シール溝２０７を設ける際には、シール溝２０７を設ける部分をできる限り端面２１０側に近づけることが好ましい。しかし、シール溝２０７を設ける部分を端面２１０側に近づけると、端面２１０とシール溝２０７との間に形成される突起部２１１の幅方向の厚みが薄くなり、シール溝２０７の形成時およびシール溝２０７を形成した後において、この突起部２１１が割れたり、突起部２１１が軸受内部側に倒れるように変形したりするおそれがある。このような球面滑り軸受２０１では、シール２０４を適切に取り付けることができない。

この発明の目的は、軸受の負荷容量を大きくしながら、密封部材を適切に取り付けることができる球面滑り軸受を提供することである。

この発明に係る球面滑り軸受は、球面凸状の内輪軌道面を有する内輪と、球面凸状の内輪軌道面に沿う球面凹状の外輪軌道面を有し、外輪軌道面の幅方向の長さが内輪軌道面の幅方向の長さよりも短い外輪と、内輪および外輪の間を密封する密封部材とを備える。密封部材の外径側端部は、外輪の端面と接触する外輪接触部を含み、密封部材の内径側端部は、内輪の端面または内輪軌道面と接触する内輪接触部を含む。ここで、密封部材は、少なくとも外輪接触部または内輪接触部のいずれか一方で接着されている。

このように構成することにより、外輪軌道面の幅方向の長さを短くすることなく、密封部材を設けることができる。そうすると、外輪軌道面と内輪軌道面との接触面積を広くして、負荷容量を大きくすることができる。また、密封部材は、少なくとも外輪接触部または内輪接触部のいずれか一方で接着されているため、密封部材を外輪または内輪に強固に取り付けることができる。したがって、軸受の負荷容量を大きくしながら、密封部材を適切に取り付けることができる。

好ましくは、密封部材は、レーザービーム加工または接着剤により、外輪と一体となるように接着されている。また、密封部材は、レーザービーム加工または接着剤により、内輪と一体となるように接着してもよい。こうすることにより、より確実に密封部材を外輪または内輪に取り付けることができる。

さらに好ましくは、外輪の端面は、幅方向に凹んだ外輪段差部を含み、密封部材は、外輪段差部で接着されている。密封部材が偏心した状態で外輪に接着されると、密封部材と外輪との間の締め代が周方向に不均一となってしまうおそれがある。しかし、このように構成することにより、外輪段差部を利用して密封部材の径方向における位置決めを容易に行うことができ、締め代を均一にすることができる。また、この場合、密封部材を外輪の端面から突出させない構成とすることもできる。ここで、外輪段差部は、密封部材の厚みよりも薄い範囲で幅方向に凹んだ形状である。

さらに好ましい一実施形態として、外輪段差部は、外輪の径方向の中心を中心として同心円状に凹んだ形状である。こうすることにより、より適切に密封部材の位置決めを行なうことができる。

さらに好ましくは、密封部材は、軸受内部側に突出する突状部を含む。こうすることにより、突状部を利用して、密封部材の位置決めを容易に行なうことができる。

さらに好ましい一実施形態として、突状部の外径部は、外輪の内径面と接触する。

また、さらに好ましい一実施形態として、外輪の端面には、突状部を受け入れるように幅方向に凹んだ溝部が設けられている。こうすることにより、より確実に密封部材の位置決めを行なうことができる。

さらに好ましくは、密封部材は、軸受外部方向に膨らんだ膨出部を含む。こうすることにより、軸受内部の空間に多くの潤滑剤を収容することができる。

また、密封部材は、外輪接触部および内輪接触部の双方で接着されていてもよい。上記した特許文献３に開示の球面滑り軸受に含まれているブーツ型シールについては、内周リングおよび外周リングにゴムまたは樹脂製のブーツ部を接合した構成であり、軸受端面に内周リングを固定し、外輪端面に外周リングを固定する構成である。このような構成の球面滑り軸受は、部材点数が多くなり、製造工程も多く、コストが高くなる。しかし、このように構成することにより、すなわち、密封部材を内輪および外輪の双方に接着する構成とすることにより、内周リングおよび外周リングを設けることなく、密封部材を強固に球面滑り軸受に取り付けることができる。この場合、密封部材の内部に封入された潤滑剤等の漏洩のおそれが極めて低くなる。

また、密封部材の取り付けについて考慮すると、上記した特許文献３に示すシールについては、廻り止めワッシャーやボルト等が必要であり、かつ、内輪の内径に固定用ボルト穴を設ける必要がある。このような構成の球面滑り軸受は、内輪の内径に軸を通して使用する一般的な球面滑り軸受として不適切である。しかし、このような構成によると、廻り止めワッシャーやボルト等を設ける必要がなく、さらに、内輪の内径に固定用ボルト穴を設ける必要もない。したがって、取り付けが容易となるのみならず、内輪の内径に軸を通すタイプの通常の球面滑り軸受として適切に使用することができる。このような内輪および外輪の双方に接着された密封部材を備える球面滑り軸受は、調心運動のみが行なわれる場合や、極わずかな揺動運動が行なわれる場合に特に有効に用いられる。

好ましくは、密封部材は、外輪または内輪が所定の調心角で動いた場合に、その動きを許容させる調心許容部を含む。こうすることにより、密封部材が外輪および内輪の双方に接着された状態で、外輪または内輪が所定の調心角で動いた場合でも、その動きを許容させることができる。調心許容部は、具体的には、例えば、密封部材の径方向中央領域に設けられた蛇腹状部分や、折り畳み部分等である。

さらに好ましくは、内輪の端面は、幅方向に凹んだ内輪段差部を含み、密封部材は、内輪段差部で接着されている。密封部材が偏心した状態で内輪に接着されると、密封部材と内輪との間の締め代が周方向に不均一となってしまうおそれがある。しかし、このように構成することにより、内輪段差部を利用して密封部材の径方向における位置決めを容易に行うことができ、締め代を均一にすることができる。また、この場合、密封部材を内輪の端面から突出させない構成とすることもできる。

さらに好ましくは、内輪には、径方向に貫通する給脂穴が設けられており、密封部材には、軸受内方側から軸受外方側に向かって貫通し、封止可能な空気抜き用穴が設けられている。このように構成することにより、給脂を容易に、かつ、適切に行なうことができる。

この発明に係る球面滑り軸受によると、外輪軌道面の幅方向の長さを短くすることなく、密封部材を設けることができる。そうすると、外輪軌道面と内輪軌道面との接触面積を広くして、負荷容量を大きくすることができる。また、密封部材は、少なくとも外輪接触部または内輪接触部のいずれか一方で接着されているため、密封部材を外輪または内輪に強固に取り付けることができる。したがって、軸受の負荷容量を大きくしながら、密封部材を適切に取り付けることができる。

この発明の一実施形態に係る球面滑り軸受を示す断面図である。 図１に示す球面滑り軸受のうち、ＩＩで示す部分の拡大断面図である。 この発明の他の実施形態に係る球面滑り軸受を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受を示す断面図である。 図１１に示す球面滑り軸受のうち、調心角がθの状態を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受を示す断面図である。 図１６に示す球面滑り軸受を、図１６中の矢印ＸＶＩＩの方向から見た図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受を示す断面図である。 図１８に示す球面滑り軸受を、図１８中の矢印ＸＩＸの方向から見た図である。 従来における球面滑り軸受を示す断面図である。 図２０に示す球面滑り軸受のうち、ＸＸＩで示す部分の拡大断面図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る球面滑り軸受を示す断面図である。図２は、図１に示す球面滑り軸受のうち、ＩＩで示す部分の拡大断面図である。図１および図２を参照して、球面滑り軸受１１は、球面凸状の内輪軌道面１５を有する内輪１２と、球面凸状の内輪軌道面１５に沿う球面凹状の外輪軌道面１６を有する外輪１３と、内輪１２および外輪１３の間を密封する密封部材としての環状のシール１４とを備える。シール１４は、外輪１３の両端面１７側に設けられている。外輪軌道面１６の幅方向の長さＬ_１は、内輪軌道面１５の幅方向の長さＬ_２よりも短く構成されている。また、外輪１３の端面１７は、平ら、すなわち、径方向に真直ぐに延びる平面で構成された形状である。

球面滑り軸受１１は、球面凸状の内輪軌道面１５と球面凹状の外輪軌道面１６とが滑り面となる球面滑り軸受である。このような球面滑り軸受１１は、一般産業機械用として多用される。

球面滑り軸受１１の内部、具体的には、内輪１２と外輪１３との間に形成される空間１９には、グリースのような潤滑剤が封入されている。シール１４は、軸受内部に封入されたグリースの漏れを防止すると共に、軸受外部から軸受内部への泥水や塵埃の侵入を防止する。シール１４は、薄い平板状の環状部材であって、弾性を有する。シール１４の材質としては、ポリエーテルエステルエラストマーのような熱可塑性樹脂が用いられる。なお、シール１４には、芯金は設けられていない。シール１４の内径側が、いわゆるシールリップとなる。

シール１４の外径側端部は、外輪１３の端面１７と接触する外輪接触部１８ａを含む。また、シール１４の内径側端部は、内輪軌道面１５と接触する内輪接触部１８ｂを含む。

ここで、シール１４は、外輪接触部１８ａで外輪１３に接着されている。具体的には、レーザービーム加工により、外輪接触部１８ａで外輪１３とシール１４とが一体となるように接着されている。

このように構成することにより、外輪軌道面１６の幅方向の長さを短くすることなく、シール１４を設けることができる。そうすると、外輪軌道面１６と内輪軌道面１５との接触面積を広くして、球面滑り軸受１１の負荷容量を大きくすることができる。また、シール１４は、外輪接触部１８ａで接着されているため、シール１４を外輪１３に強固に取り付けることができる。したがって、球面滑り軸受１１の負荷容量を大きくしながら、シール１４を適切に取り付けることができる。

この場合、従来のようなシール溝を設ける必要はないため、軸受内部の密封空間を広くすることができ、軸受内部に封入される潤滑剤を多くすることができる。具体的には、上記した図２１に示す空間２１２よりも図２に示す空間１９を広くすることができる。また、シール溝を設ける作業を省略することができ、安価に製造することができる。特に、上記した構成のシールは、外輪に嵌合させなくとも、接着により確実に外輪に取り付けることができるため、安価な構成とすることができる。

なお、上記の実施の形態においては、外輪の端面を平らにすることとしたが、これに限らず、外輪の端面に、シールを接着する外輪段差部を設けることとしてもよい。図３は、この場合における球面滑り軸受の一部を示す断面図であり、図１に相当する。図３を参照して、球面滑り軸受２１は、球面凸状の内輪軌道面２５を有する内輪２２と、球面凹状の外輪軌道面２６を有する外輪２３と、外輪２３および内輪２２の間を密封するシール２４とを備える。外輪２３の端面２７には、幅方向に凹んだ外輪段差部２９が設けられている。シール２４の外径側端部は、外輪２３の端面２７に設けられた外輪段差部２９と接触する外輪接触部２８ａを含む。また、シール２４の内径側端部は、内輪軌道面２５と接触する内輪接触部２８ｂを含む。シール２４は、外輪段差部２９で接着されている。

外輪２３とシール２４とが偏心した状態で接着されると、シール２４と内輪２２との間の締め代が周方向に不均一となってしまうおそれがある。しかし、このように構成することにより、外輪段差部２９を利用してシール２４の径方向における位置決めを容易に行うことができ、締め代を均一にすることができる。また、この場合、外輪段差部２９の段差、すなわち、端面２７からの幅方向の長さをシール２４の厚みと同じとすることにより、シール２４を端面２７から突出させない構成とすることもできる。なお、外輪段差部２９を設けることにより、外輪軌道面２６の幅方向の長さが減少してしまうが、上記した従来におけるシール溝を形成する場合よりも、その減少量は小さいものである。

ここで、外輪段差部２９は、外輪２３の径方向の中心を中心として同心円状に凹んだ形状とするとよい。こうすることにより、より適切にシール２４の位置決めを行なうことができる。

なお、上記の実施の形態においては、シールは、薄板状の環状部材としたが、これに限らず、シールは、軸受内部側に突出する突状部を含む構成としてもよい。図４は、この場合における球面滑り軸受の一部を示す断面図である。図４を参照して、球面滑り軸受３１は、球面凸状の内輪軌道面３５を有する内輪３２と、球面凹状の外輪軌道面３６を有する外輪３３と、外輪接触部３８ａにおいて外輪３３の端面３７に接着されるシール３４とを備える。ここで、シール３４は、軸受内部側に突出する突状部３９を含む。突状部３９の外径側に位置する外径部４０ａは、外輪３３の外輪軌道面３６の幅方向外側に位置する内径面４０ｂと当接している。すなわち、シール３４は、突状部３９の外径部４０ａで、外輪３３の内径面４０ｂに案内されている。

こうすることにより、突状部３９を利用して、シール３４の位置決め、具体的には、シール３４の径方向の位置決めを容易に行なうことができる。この場合、突状部３９の外径部４０ａと外輪３３の内径面４０ｂとを当接させて、容易に位置決めを行なうことができる。

なお、外輪の端面に、突状部を受け入れるように幅方向に凹んだ溝部を設けてもよい。図５は、この場合における球面滑り軸受の一部を示す断面図であり、図４に相当する。図５を参照して、球面滑り軸受４１は、球面凸状の内輪軌道面４５を有する内輪４２と、球面凹状の外輪軌道面４６を有する外輪４３と、外輪接触部４８ａにおいて外輪４３の端面４７と接着されるシール４４とを備える。シール４４には、軸受内部側に突出する突状部４９が設けられている。突状部４９は、シール４４のうち、径方向のほぼ中央に設けられている。また、外輪４３の端面４７には、突状部４９を受け入れるように幅方向に凹んだ溝部５０が設けられている。シール４４は、突状部４９と溝部５０とが嵌合するように取り付けられる。このように構成することによっても、シール４４の位置決めを容易に行なうことができる。

なお、図６に示すように、球面滑り軸受５１において、シール５４の外径側端部において、軸受内部側に突出する突状部５９を設け、外輪５３の端面５７に設けられた溝部６０と嵌合するようにしてもよい。この場合の外輪接触部５８ａは、突状部５９よりも内径側となる。なお、図６は、球面滑り軸受５１の一部を示す断面図であり、図４および図５に相当する。

なお、シールの緊迫力が要求される場合、シールは、剛性を有する金属製の芯金と、芯金を覆うように設けられ、弾性を有する弾性部とを含む構成としてもよい。図７は、この場合における球面滑り軸受の一部を示す断面図であり、図４等に相当する。図７を参照して、球面滑り軸受６１は、球面凸状の内輪軌道面６５を有する内輪６２と、球面凹状の外輪軌道面６６を有する外輪６３と、外輪接触部６８ａにおいて外輪６３の端面６７に接着されたシール６４とを備える。シール６４は、剛性を有する金属製の芯金６９ａと、芯金６９ａを覆うように設けられ、弾性を有する弾性部６９ｂとを含む。外輪接触部６８ａは、弾性部６９ｂに設けられる。具体的には、外輪接触部６８ａは、芯金６９ａの外径側となる。このように構成することにより、シール６４の緊迫力を向上することができる。

なお、シールは、軸受外部方向に膨らんだ膨出部を含む構成としてもよい。図８は、この場合における球面滑り軸受を示す断面図である。図８を参照して、球面滑り軸受７１は、球面凸状の内輪軌道面７５を有する内輪７２と、球面凹状の外輪軌道面７６を有する外輪７３と、外輪７３の端面７７に接着されたシール７４とを備える。シール７４には、軸受内部の空間を大きくするよう軸受外部方向に膨らんだ膨出部７９が設けられている。膨出部７９は、シール７４において、外輪７３と接触する外輪接触部７８ａおよび内輪７２と接触する内輪接触部７８ｂの間に設けられている。こうすることにより、内輪７２と外輪７３との間において、シール７４で形成される軸受内部の空間８０を広くすることができ、この空間８０に多くの潤滑剤を収容することができる。

なお、外輪が回転する場合、または、軸受が揺動運動のみで調心輪運動を行なわない場合、図９に示す球面滑り軸受８１のように、膨出部８９を設けたシール８４を、内輪接触部８８ｂにおいて、内輪８２の内輪軌道面８５と接着することにしてもよい。すなわち、シールは、レーザービーム加工により、内輪と一体となるように接着してもよい。ここで、図９は、球面滑り軸受を示す断面図であり、図８に相当する。

また、上記の実施の形態においては、シールは、少なくとも外輪接触部または内輪接触部のいずれか一方で接着されることとしたが、これに限らず、外輪接触部および内輪接触部の双方で接着されるよう構成してもよい。

図１０は、この場合における球面滑り軸受を示す断面図であり、図１に対応する断面である。図１０を参照して、この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受１０１は、球面凸状の内輪軌道面１０５を有する内輪１０２と、球面凸状の内輪軌道面１０５に沿う球面凹状の外輪軌道面１０６を有し、外輪軌道面１０６の幅方向の長さが内輪軌道面１０５の幅方向の長さよりも短い外輪１０３と、内輪１０２および外輪１０３の間を密封する密封部材としてのシール１０４とを備える。シール１０４の外径側端部は、外輪１０３の端面１０７と接触する外輪接触部１０８ａを含む。シール１０４の内径側端部は、内輪軌道面１０５と接触する内輪接触部１０８ｂを含む。ここで、シール１０４は、外輪接触部１０８ａおよび内輪接触部１０８ｂの双方で接着されている。具体的には、シール１０４は、内輪１０２および外輪１０３と、レーザービーム加工により接着されている。シール１０４の内部の空間１０９には、潤滑剤が封入されている。

上記した特許文献３に開示の軸受に含まれているブーツ型シールについては、内周リングおよび外周リングにゴムまたは樹脂製のブーツ部を接合した構成であり、軸受端面に内周リングを固定し、外輪端面に外周リングを固定する構成であるため、部材点数が多くなり、製造工程も多く、コストが高くなる。しかし、このような図１０に示す構成とすることにより、内周リングおよび外周リングを設けることなく、シール１０４を強固に球面滑り軸受１０１に取り付けることができる。この場合、シール１０４の内部の空間１０９に封入された潤滑剤の漏洩のおそれが極めて低くなる。

また、シール１０４の取り付けについて考慮すると、上記した特許文献３に示すシールについては、廻り止めワッシャーやボルト等が必要であり、かつ、内輪の内径に固定用ボルト穴を設ける必要がある。このような構成の球面滑り軸受は、内輪の内径に軸を通して使用する一般的な球面滑り軸受として不適切である。しかし、このような構成によると、廻り止めワッシャーやボルト等を設ける必要がなく、さらに、内輪の内径に固定用ボルト穴を設ける必要もない。したがって、取り付けが容易となるのみならず、内輪の内径に軸を通すタイプの通常の球面滑り軸受として適切に使用することができる。このような内輪１０２および外輪１０３の双方に接着されたシール１０４を備える球面滑り軸受１０１は、調心運動のみが行なわれる場合や、極わずかな揺動運動が行なわれる場合に特に有効に用いられる。

なお、シール１０４は、内輪１０２または外輪１０３が所定の調心角で動いた場合に、その動きを許容させる調心許容部を含むよう構成してもよい。図１０に示す球面滑り軸受１０１において、調心許容部は、軸受外部方向に膨らんだ膨出部１１０である。形状としては、図８に示す膨出部と同様の形状である。図１０に示す球面滑り軸受１０１においては、シール１０４が内輪１０２および外輪１０３の双方に接着されているため、このような調心許容部を設けることにより、内輪１０２または外輪１０３が所定の調心角で動いた場合に、その動きに追従することができる。具体的には、内輪１０２や外輪１０３が所定の調心角で動いた場合に、膨出部１１０がその動きに合わせて形状を変形させる。

このような調心許容部は、上記した膨出部のような形状に限らない。図１１は、この場合における球面滑り軸受を示す断面図である。図１２は、図１１に示す球面滑り軸受において、所定の調心角θで外輪が動いた場合を示す。

図１１および図１２を参照して、球面滑り軸受１１１は、球面凸状の内輪軌道面１１５を有する内輪１１２と、球面凹状の外輪軌道面１１６を有する外輪１１３と、外輪１１３および内輪１１２の間を密封するシール１１４ａ、１１４ｂとを備える。シール１１４ａ、１１４ｂの外径側端部は、外輪１１３の端面１１７と接触する外輪接触部１１８ａを含む。シール１１４ａ、１１４ｂの内径側端部は、内輪軌道面１１５と接触する内輪接触部１１８ｂを含む。シール１１４ａ、１１４ｂは、外輪接触部１１８ａおよび内輪接触部１１８ｂの双方で接着されている。ここで、調心角θとは、図１２において、軸受の中心１１９ｃを通り、径方向に真直ぐに延びる線１１９ａと、外輪１１３の中心１１９ｃを通り、外輪１１３の中心軸線と直交する平面に含まれる線１１９ｂとのなす角度である。なお、線１１９ａは、一点鎖線で示し、線１１９ｂは二点鎖線で示している。

軸方向に配置された一対のシール１１４ａ、１１４ｂの径方向の中央領域には、シール１１４ａ、１１４ｂ自体の径方向の伸縮が可能な蛇腹状の蛇腹部１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄが設けられている。シール１１４ａの紙面上方側の蛇腹部１２０ａは、所定の調心角θで回転したとき、その形状を延ばすよう変形する。一方、シール１１４ｂの紙面上方側の蛇腹部１２０ｂは、その形状を縮めるよう変形する。また、シール１１４ａの紙面下方側の蛇腹部１２０ｃは、その形状を縮むよう変形し、シール１１４ｂの紙面下方側の蛇腹部１２０ｄは、その形状を延ばすよう変形する。このようにして、環状のシール１１４ａ、１１４ｂは、蛇腹部１２０ａ〜１２０ｄにより、外輪１１３の回転の動きに追従して変形する。すなわち、シール１１４ａ、１１４ｂは、外輪１１３が所定の調心角θで動いた場合に、その動きを許容させる調心許容部としての蛇腹部１２０ａ〜１２０ｄを含む。

こうすることにより、シール１１４ａ、１１４ｂが内輪１１２および外輪１１３の双方に接着された状態で、内輪１１２または外輪１１３が所定の調心角で動いた場合でも、その動きを許容させることができる。

なお、このような調心許容部は、図１１等に示すように、シールの径方向の中央領域に多段階の蛇腹状部分を設けることにしてもよいし、シールの径方向の中央領域が折り畳まれた形状や丸まった形状であってもよい。さらには、伸縮性が良好なシールの材質を用いて構成することにしてもよい。すなわち、外輪および内輪の双方に接着されたシールにおいて、調心運動した際の外輪の動きに追従できるシールの構成であればよい。

また、上記した図３に示すように、外輪に段差部を設けた図１３に示すような構成であってもよい。すなわち、図１３を参照して、この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受１２１は、球面凸状の内輪軌道面１２５を有する内輪１２２と、球面凹状の外輪軌道面１２６を有する外輪１２３と、外輪１２３および内輪１２２の間を密封するシール１２４とを備える。外輪１２３の端面１２７には、外輪段差部１２９が設けられている。シール１２４の外径側端部は、外輪段差部１２９と接触している。すなわち、シール１２４は、外輪１２３の外輪段差部１２９と接触する外輪接触部１２８を含む。シール１２４は、内輪軌道面１２５および外輪１２３の外輪段差部１２９において、接着されている。このように構成することにしてもよい。

また、図１４に示すように、内輪および外輪の双方に段差部を設ける構成としてもよい。すなわち、図１４を参照して、この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受１３１は、球面凸状の内輪軌道面１３５を有する内輪１３２と、球面凹状の外輪軌道面１３６を有する外輪１３３と、外輪１３３および内輪１３２の間を密封するシール１３４とを備える。外輪１３３の端面１３７ａには、外輪段差部１３９ａが設けられている。シール１３４の外径側端部は、外輪段差部１３９ａと接触している。また、内輪１３２の端面１３７ｂには、内輪段差部１３９ｂが設けられている。シール１３４の内径側端部は、内輪段差部１３９ｂと接触している。すなわち、シール１３４は、外輪１３３の外輪段差部１３９ａと接触する外輪接触部１３８ａおよび内輪１３２の内輪段差部１３９ｂと接触する内輪接触部１３８ｂを含む。シール１３４は、外輪１３３の外輪段差部１３９ａおよび内輪１３２の内輪段差部１３９ｂにおいて、接着されている。このように構成することにしてもよい。

また、内輪のみに段差部を設けた図１５に示すような構成であってもよい。すなわち、図１５を参照して、この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受１４１は、球面凸状の内輪軌道面１４５を有する内輪１４２と、球面凹状の外輪軌道面１４６を有する外輪１４３と、外輪１４３および内輪１４２の間を密封するシール１４４とを備える。内輪１４２の端面１４７ｂには、内輪段差部１４９が設けられている。シール１４４の内径側端部は、内輪段差部１４９と接触している。すなわち、シール１４４は、内輪１４２の内輪段差部１４９と接触する内輪接触部１４８を含む。シール１４４は、外輪１４３の端面１４７ａおよび内輪１４２の内輪段差部１４９において、接着されている。このように構成することにしてもよい。

なお、上記した内輪段差部は、内輪の径方向の中心を中心として同心円状に凹んだ形状とするとよい。こうすることにより、より適切にシールの位置決めを行なうことができる。

なお、このような球面滑り軸受については、シール内に潤滑剤を封入する場合、内輪または外輪の少なくともいずれか一方を接着しない状態で封入させることができる。特に潤滑剤としてグリースを用いる場合、グリースを封入した後にシールを内輪および外輪に接着すれば、グリースの給脂は不要となる。また、潤滑剤として潤滑用オイルを用いる場合、シールを内輪および外輪に接着した後においても、注射器等を用いて、シールの内方側の空間にオイルを注入するようにして、封入することができる。

さらに、以下のような構成とすることもできる。すなわち、球面滑り軸受において、内輪には、径方向に貫通する給脂穴が設けられており、シールには、軸受内方側から軸受外方側に向かって貫通し、封止可能な空気抜き用穴が設けられていてもよい。図１６は、この場合における球面滑り軸受を示す断面図である。また、図１７は、図１６に示す球面滑り軸受を、図１６中の矢印ＸＶＩＩの方向から見た図である。

図１６および図１７を参照して、この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受１５１は、球面凸状の内輪軌道面１５５を有する内輪１５２と、球面凹状の外輪軌道面１５６を有する外輪１５３と、外輪１５３および内輪１５２の間を密封するシール１５４とを備える。シール１５４の外径側端部は、外輪１５３の端面１５７と接触する外輪接触部１５８ａを含む。また、シール１５４の内径側端部は、内輪軌道面１５５と接触する内輪接触部１５８ｂを含む。

ここで、内輪１５２には、径方向に貫通する３つの給脂穴１５９ａ、１５９ｂ、１５９ｃが設けられている。３つの給脂穴１５９ａ、１５９ｂ、１５９ｃは、軸受の中心を通り、内輪軌道面１５５にその開口部が位置するように真直ぐに設けられている。給脂穴１５９ａは、軸受の中心を通り、径方向に真直ぐに延びる平面に含まれる線を中心として丸穴状に設けられている。給脂穴１５９ｂ、１５９ｃについても丸穴状に設けられている。給脂穴１５９ｂ、１５９ｃは、それらの開口部がそれぞれ、シール１５４によって形成された空間部分に位置するように設けられている。給脂穴１５９ｂは、給脂穴１５９ｃは、図１６に示す断面において、給脂穴１５９ｂと略左右対称な位置に設けられている。

また、シール１５４には、空気抜き用穴としての空気抜き用切り欠き１６０が設けられている。切り欠き１６０は、所定の長さで径方向に真直ぐに延びるように設けられている。切り欠き１６０は、通常は閉口している。すなわち、軸受内部に封入した潤滑剤が漏れない構成となっている。切り欠き１６０は、樹脂製のシール１５４のうち、切り欠き１６０の近傍領域を押し広げて、空気抜き用の穴を開口させることができる。シール１５４の内部への潤滑剤の封入は、軸受内部側から給脂穴を用いて封入する。このときに、切り欠き１６０から空気抜きを行う。このように構成することにより、給脂を容易に、かつ、適切に行なうことができる。

また、空気抜き用穴は、上記したような図１７に示す切り欠きのような形状ではなく、単なる丸穴状であってもよい。さらに、丸穴を閉口する蓋部を備える構成としてもよい。図１８は、この場合における球面滑り軸受を示す断面図である。図１９は、図１８に示す球面滑り軸受を図１８中の矢印ＸＩＸの方向から見た図である。

図１８および図１９を参照して、この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受は、この発明のさらに他の実施形態に係る球面滑り軸受１６１は、球面凸状の内輪軌道面１６５を有する内輪１６２と、球面凹状の外輪軌道面１６６を有する外輪１６３と、外輪１６３および内輪１６２の間を密封するシール１６４とを備える。シール１６４の外径側端部は、外輪１６３の端面１６７と接触する外輪接触部１６８ａを含む。また、シール１６４の内径側端部は、内輪軌道面１６５と接触する内輪接触部１６８ｂを含む。

また、図１６に示す球面滑り軸受と同様に、内輪１６２には、径方向に貫通する３つの給脂穴１６９ａ、１６９ｂ、１６９ｃが設けられている。給脂穴１６９ａ、１６９ｂ、１６９ｃの構成については、図１６に示す給脂穴と同様であるため、その説明を省略する。

ここで、シール１６４には、空気抜き用穴としての空気抜き用丸穴１７０が設けられている。また、シール１６４は、丸穴１７０に着脱自在であって、丸穴１７０と嵌合して丸穴１７０を閉口する蓋部１７１を備える。

このような構成によっても、給脂を容易に、かつ、適切に行なうことができる。具体的な給脂方法としては、給脂時においては、丸穴１７０に嵌められた蓋部１７１を取り外す。そして、上記した図１６に示す球面滑り軸受の場合と同様に、軸受内部側から給脂穴１６９ａ、１６９ｂ、１６９ｃを介して潤滑剤を封入していく。この場合、丸穴１７０は、空気抜き用の穴となる。その後、所定量の潤滑剤を封入した後、給脂を止め、丸穴１７０を閉口させるように丸穴１７０に蓋部１７１を取り付ける。

なお、上記の実施の形態においては、シールは、レーザービーム加工により接着されることとしたが、これに限らず、シールは、接着剤により接着されることとしてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明に係る球面滑り軸受は、密封部材の確実、かつ、安価な取り付けが要求される場合に、有効に利用される。

１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，１０１，１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１ 球面滑り軸受、１２，２２，３２，４２，６２，７２，８２，１０２，１１２，１２２，１３２，１４２，１５２，１６２ 内輪、１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３，１０３，１１３，１２３，１３３，１４３，１５３，１６３ 外輪、１４，２４，３４，４４，５４，６４，７４，８４，１０４，１１４ａ，１１４ｂ，１２４，１３４，１４４，１５４，１６４ シール、１５，２５，３５，４５，６５，７５，８５，１０５，１１５，１２５，１３５，１４５，１５５，１６５ 内輪軌道面、１６，２６，３６，４６，６６，７６，１０６，１１６，１２６，１３６，１４６，１５６，１６６ 外輪軌道面、１７，２７，３７，４７，５７，６７，７７，１０７，１１７，１２７，１３７ａ，１３７ｂ，１４７ａ，１４７ｂ，１５７，１６７ 端面、１８ａ，１８ｂ，２８ａ，２８ｂ，４８ａ，５８ａ，６８ａ，７８ａ，７８ｂ，８８ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１１８ａ，１１８ｂ，１２８，１３８ａ，１３８ｂ，１４８，１５８ａ，１５８ｂ，１６８ａ，１６８ｂ 接触部、１９，８０，１０９ 空間、２９，１２９，１３９ａ，１３９ｂ，１４９ 段差部、３９，４９，５９ 突状部、４０ａ 外径部、４０ｂ 内径面、５０，６０ 溝部、６９ａ 芯金、６９ｂ 弾性部、７９，８９，１１０ 膨出部，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ 蛇腹部、１１９ａ，１１９ｂ 線、１１９ｃ 中心、１５９ａ，１５９ｂ，１５９ｃ，１６９ａ，１６９ｂ，１６９ｃ 給脂穴、１６０ 切り欠き、１７０ 丸穴、１７１ 蓋部。

Claims (13)

1. 球面凸状の内輪軌道面を有する内輪と、
   前記球面凸状の内輪軌道面に沿う球面凹状の外輪軌道面を有し、前記外輪軌道面の幅方向の長さが前記内輪軌道面の幅方向の長さよりも短い外輪と、
   前記内輪および前記外輪の間を密封する密封部材とを備え、
   前記密封部材の外径側端部は、前記外輪の端面と接触する外輪接触部を含み、
   前記密封部材の内径側端部は、前記内輪の端面または前記内輪軌道面と接触する内輪接触部を含み、
   前記密封部材は、少なくとも前記外輪接触部または前記内輪接触部のいずれか一方で接着されている、球面滑り軸受。
2. 前記密封部材は、レーザービーム加工または接着剤により、前記外輪と一体となるように接着されている、請求項１に記載の球面滑り軸受。
3. 前記密封部材は、レーザービーム加工または接着剤により、前記内輪と一体となるように接着されている、請求項１に記載の球面滑り軸受。
4. 前記外輪の端面は、幅方向に凹んだ外輪段差部を含み、
   前記密封部材は、前記外輪段差部で接着されている、請求項１〜３のいずれかに記載の球面滑り軸受。
5. 前記外輪段差部は、前記外輪の径方向の中心を中心として同心円状に凹んだ形状である、請求項４に記載の球面滑り軸受。
6. 前記密封部材は、軸受内部側に突出する突状部を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の球面滑り軸受。
7. 前記突状部の外径部は、前記外輪の内径面と接触する、請求項６に記載の球面滑り軸受。
8. 前記外輪の端面には、前記突状部を受け入れるように幅方向に凹んだ溝部が設けられている、請求項６に記載の球面滑り軸受。
9. 前記密封部材は、軸受外部方向に膨らんだ膨出部を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の球面滑り軸受。
10. 前記密封部材は、前記外輪接触部および前記内輪接触部の双方で接着されている、請求項１〜９のいずれかに記載の球面滑り軸受。
11. 前記密封部材は、前記外輪または前記内輪が所定の調心角で動いた場合に、その動きを許容させる調心許容部を含む、請求項１０に記載の球面滑り軸受。
12. 前記内輪の端面は、幅方向に凹んだ内輪段差部を含み、
    前記密封部材は、前記内輪段差部で接着されている、請求項１〜１１のいずれかに記載の球面滑り軸受。
13. 前記内輪には、径方向に貫通する給脂穴が設けられており、
    前記密封部材には、軸受内方側から軸受外方側に向かって貫通し、封止可能な空気抜き用穴が設けられている、請求項１〜１２のいずれかに記載の球面滑り軸受。

Images